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24.2: Réponses immunitaires à médiation cellulaire
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Cell-mediated Immune Responses
 
TRANSCRIPTION

24.2: Cell-mediated Immune Responses

24.2: Réponses immunitaires à médiation cellulaire

Overview

The cell-mediated immune system is the host’s primary response against invasive bacteria and viruses that cause intracellular infections. It is also essential for fighting against and destroying cancer cells. Furthermore, the cell-mediated immune system plays a role in the rejection of organ transplants or graft tissue.

The Innate Immune System Activates the Adaptive Immune System

Phagocytic cells of the innate immune system, such as macrophages or dendritic cells, are the first to recognize a foreign particle. These cells engulf the foreign particle and digest it. Small molecules of the foreign particle, called antigens, remain intact and are presented at the surface of the phagocytic cell. The presentation is facilitated by proteins of the major histocompatibility complex (MHC), which binds the antigen and protrude from the cell. The phagocytic cell is therefore also called an antigen presenting cell (APC). The MHC-antigen complex activates cells of the adaptive immune system, which eventually fight the source of the foreign particle.

T Cells Carry Out Many Functions in the Adaptive Immune System

T cells are a type of lymphocyte that are named after their location of maturation—the thymus. In the thymus, precursor T cells differentiate into two main types, CD4+ and CD8+ T cells. These cell types are named after the surface receptor that determines the cell’s function. All T cells carry T-cell receptors, but the coreceptor CD4+ or CD8+ confers specificity. A T cell expressing the CD4+ coreceptor can interact with the MHC class II complex on an APC. In contrast, a T cell carrying CD8+ recognizes the antigen-MHC class I complex on an infected or cancer cell. After it identifies such a cell, the CD8+ cell differentiates into a cytotoxic T lymphocyte (CTL) which ultimately destroys the infected or cancer cell.

Let’s turn our attention back to the CD4+ cells. Before a CD4+ cell meets a matching antigen presented by an APC, it is referred to as naive. Once a naive CD4+ T cell becomes activated, it can differentiate into a memory T cell or several variants of helper T cells. Helper T cell type 1 (Th1) produce the cytokinin interferon that triggers pathogen digestion in APCs and stimulates CTL and B cell activity. Th2 cells produce interleukins that primarily promote B cell activity.

The Adaptive Immune System Remembers Pathogen Encounters

Memory T cells are a variant of T cells that remain in the body long after the first attack triggered by a specific antigen. Some human memory T cells primarily rest in the bone marrow and provide long-lasting immunity against systemic pathogens. Others strategically locate to mucous membranes and the lymphatic fluid or bloodstream. Once a memory T cell encounters its antigen, it mounts a faster and stronger immune response compared to the first encounter. Each T cell is only set into action by a single, specific antigen. Likewise, memory T cells will only activate when this particular antigen is reencountered. The more antigens an organism encounters during its lifetime, the larger becomes its arsenal of different T cells that fight successive infections. This effect is also used in vaccinations, that means the controlled introduction of an antigen that triggers the production of B and T cells. If the real pathogen with the same antigen enters the body, the adaptive immune system is already primed by vaccination to fight this infection.

The Adaptive Immune System Can Hinder the Successful Transplantation of Graft Tissue

Skin, liver, and bone tissues, among others, can be transplanted from a healthy donor to a recipient in which the respective tissue is diseased or destroyed. Such tissues are known as graft tissues. The success of such a medical procedure is often dependent on compatibility between the graft tissue and the recipient's immune system. If the host and the graft are incompatible, damage of the graft tissue can be initiated by two pathways. The direct pathway of graft rejection involves APCs in the graft that present antigens to the host’s helper and CTL cells. In the indirect pathway, the host’s APCs recognize the graft as non-self and present graft-derived antigens to helper T cells. In both scenarios, the host’s adaptive immune cells are directed against the graft tissue and contribute to its damage. To improve the success rate of tissue or organ transplantation, parts of the recipient’s immune system are suppressed by medication.

Aperçu

Le système immunitaire à médiation cellulaire est la principale réponse de l’hôte contre les bactéries et les virus invasifs qui causent des infections intracellulaires. Il est également essentiel pour lutter contre et détruire les cellules cancéreuses. En outre, le système immunitaire à médiation cellulaire joue un rôle dans le rejet des greffes d’organes ou des tissus greffés.

Le système immunitaire inné active le système immunitaire adaptatif

Les cellules phagocytiques du système immunitaire inné, comme les macrophages ou les cellules dendritiques, sont les premières à reconnaître une particule étrangère. Ces cellules engloutissent la particule étrangère et la digèrent. Les petites molécules de la particule étrangère, appelées antigènes, restent intactes et sont présentées à la surface de la cellule phagocytique. La présentation est facilitée par les protéines du principal complexe d’histocompatibilité (MHC), qui lie l’antigène et saillie de la cellule. La cellule phagocytique est donc aussi appelée cellule de présentation d’antigène (APC). Le complexe mhc-antigène active les cellules du système immunitaire adaptatif, qui finissent par combattre la source de la particule étrangère.

Les lymphocytes T exécutent de nombreuses fonctions dans le système immunitaire adaptatif

Les lymphocytes T sont un type de lymphocyte qui est nommé d’après leur emplacement de maturation— le thymus. Dans le thymus, les lymphocytes T précurseurs se différencient en deux types principaux, les cellules CD4+ et CD8+ T. Ces types de cellules sont nommés d’après le récepteur de surface qui détermine la fonction de la cellule. Toutes les cellules T sont porteuses de récepteurs à cellule T, mais le coreceptor CD4+ ou CD8+ confère la spécificité. Une cellule T exprimant le CD4+ coreceptor peut interagir avec le complexe de classe II MHC sur un APC. En revanche, une cellule T porteuse de CD8+ reconnaît le complexe de classe I antigène-MHC sur une cellule infectée ou cancéreuse. Après avoir identifié une telle cellule, la cellule CD8+ se différencie en un lymphocyte T cytotoxique (CTL) qui détruit finalement la cellule infectée ou cancéreuse.

Retourons notre attention aux cellules CD4+ . Avant qu’une cellule CD4+ rencontre un antigène correspondant présenté par un APC, il est appelé naïf. Une fois qu’une cellule cd4+ T naïve devient activée, elle peut se différencier en cellule T de mémoire ou plusieurs variantes de cellules T d’aide. Les cellules T d’aide de type 1 (Th1) produisent l’interféron de cytokinine qui déclenche la digestion des agents pathogènes dans les APC et stimule l’activité des cellules CTL et B. Les cellules Th2 produisent des interleukines qui favorisent principalement l’activité des cellules B.

Le système immunitaire adaptatif se souvient des rencontres avec les pathogènes

Les cellules T de mémoire sont une variante des cellules T qui restent dans le corps longtemps après la première attaque déclenchée par un antigène spécifique. Certaines cellules T de mémoire humaine reposent principalement dans la moelle osseuse et fournissent une immunité durable contre les agents pathogènes systémiques. D’autres se trouvent stratégiquement aux muqueuses et au liquide lymphatique ou à la circulation sanguine. Une fois qu’une cellule T de mémoire rencontre son antigène, elle monte une réponse immunitaire plus rapide et plus forte par rapport à la première rencontre. Chaque cellule T n’est mise en action que par un seul antigène spécifique. De même, les cellules T mémoire ne s’activeront que lorsque cet antigène particulier est réentencomplé. Plus un organisme rencontre d’antigènes au cours de sa vie, plus l’arsenal de cellules T différentes qui combattent les infections successives est important. Cet effet est également utilisé dans les vaccinations, c’est-à-dire l’introduction contrôlée d’un antigène qui déclenche la production de cellules B et T. Si le véritable agent pathogène avec le même antigène pénètre dans l’organisme, le système immunitaire adaptatif est déjà amorcé par la vaccination pour lutter contre cette infection.

Le système immunitaire adaptatif peut entraver la transplantation réussie de tissu de greffe

Les tissus de la peau, du foie et des os, entre autres, peuvent être transplantés d’un donneur sain à un receveur dans lequel le tissu respectif est malade ou détruit. Ces tissus sont connus sous le nom de tissus de greffe. Le succès d’une telle procédure médicale dépend souvent de la compatibilité entre le tissu de greffe et le système immunitaire du destinataire. Si l’hôte et la greffe sont incompatibles, les dommages du tissu de greffe peuvent être initiés par deux voies. La voie directe du rejet de greffe implique des APC dans la greffe qui présentent des antigènes aux cellules d’aide et de CTL de l’hôte. Dans la voie indirecte, les APC de l’hôte reconnaissent la greffe comme des antigènes non-auto et actuels dérivés de greffe pour aider les cellules T. Dans les deux scénarios, les cellules immunitaires adaptatives de l’hôte sont dirigées contre le tissu de greffe et contribuent à ses dommages. Pour améliorer le taux de réussite de la transplantation de tissus ou d’organes, certaines parties du système immunitaire du receveur sont supprimées par des médicaments.


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